TWI567432B - A polarizing plate, a manufacturing method thereof, and a liquid crystal display device - Google Patents

A polarizing plate, a manufacturing method thereof, and a liquid crystal display device Download PDF

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TWI567432B TW105103003A TW105103003A TWI567432B TW I567432 B TWI567432 B TW I567432B TW 105103003 A TW105103003 A TW 105103003A TW 105103003 A TW105103003 A TW 105103003A TW I567432 B TWI567432 B TW I567432B
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Description

偏光板、其製造方法及液晶顯示裝置
本發明係有關於強韌且表面硬度高之偏光板、及具備此偏光板與液晶胞的液晶顯示裝置。
長久以來，為了提升偏光子之耐久性，係於偏光子的兩側貼上偏光板保護膜。對於如此偏光板保護膜，通常要求強韌性及高表面硬度。一旦使用表面硬度高之聚合物作為偏光板用保護膜的材質時，由於通常表面硬度高之聚合物的彎曲彈性率雖高但是較脆的緣故，所以有偏光板製作時容易發生破裂的缺點。另外，一旦使用強韌之聚合物作為偏光板用保護膜的材質時，則在強韌之聚合物中會有表面硬度不足的缺點。因此，習知的偏光板保護薄膜係以低彈性率之聚合物所組成的薄膜作為基層膜，而為了提高表面硬度，一般是在該薄膜表面形成堅硬塗層(hard coat)。
但是，在上述方法中，於製作基層膜後，進行堅硬塗層形成用溶液的塗佈，乾燥製程(根據不同場合需要，更可以加以硬化)，以形成堅硬塗層，且為了使堅硬塗層具有充分硬度而不得不增加堅硬塗層厚度，因而製造程序變得繁雜且工程的產率降低等問題。
為了解決上述問題，有人便提出藉由疊積複數層 的樹脂，而形成具有種種特徵之偏光板保護薄膜疊層的方法(特開2000-206303號公報、特開2002-249600號公報等)。但是，上述文獻所記載之偏光板保護薄膜也有表面硬度與韌性之平衡問題，而於製作偏光板時發生破裂。
有鑑於習知技術之問題，本發明之課題係提供強韌且表面硬度高之偏光板、及具備上述偏光板與液晶胞之液晶顯示裝置。
本發明者等對於上述課題之解決方法銳意研究結果，發現一旦於偏光子之一方的面上，疊積以彎曲彈性率相對小之熱可塑性樹脂為主成份的層、與以彎曲彈性率相對大之熱可塑性樹脂為主成份的層，且於該偏光子之他方的面上配置保護層時，可以得到具有同時優異的韌性與表面硬度等偏光子保護機能的偏光板，而完成本發明。
如此一來，根據本發明之第1，可以提供下述(1)~(7)的偏光板。
(1)一種偏光板，依序至少包括：保護層A、偏光子及保護層B，其中上述保護層A係以熱可塑性樹脂為主成份，並至少包含a層及b層，且上述a層的彎曲彈性率大於上述b層的彎曲彈性率。
(2)如(1)所述之偏光板，其中上述保護層A之透濕度係小於10g/day．m2。
(3)如(1)所述之偏光板，其中上述保護層A係利用共押出法而得。
(4)如(1)所述之偏光板，其中上述a層之彎曲彈性率係介於3GPa~4GPa之間。
(5)如(1)所述之偏光板，其中上述b層之彎曲彈性率係介於0.1GPa~3GPa之間。
(6)如(1)所述之偏光板，其中上述a層與b層之彎曲彈性率的差係介於0.2GPa~2.5GPa之間。
(7)如(1)所述之偏光板，其中上述保護層B係為具有複折射性的層。
根據本發明之第2，可以提供下述下述(8)~(10)的液晶顯示裝置。
(8)一種液晶顯示裝置，依序包括：光源、入射側偏光板、液晶胞、與出射側偏光板，其中上述入射側偏光板及/或出射側偏光板係(1)所述之偏光板。
(9)一種液晶顯示裝置，依序包括：光源、入射側偏光板、液晶胞、與出射側偏光板，其中上述出射側偏光板係(1)所述之偏光板。
(10)一種液晶顯示裝置，依序包括：光源、入射側偏光板、液晶胞、與出射側偏光板，其中上述入射側偏光板及/或出射側偏光板係(1)所述之偏光板，且該偏光板係配置在a層未面向液晶胞之那一側的位置上。
1a‧‧‧a層
1b‧‧‧b層
1c‧‧‧c層
1x‧‧‧x層
2‧‧‧鋼製的棒
10‧‧‧試驗薄膜
10A‧‧‧保護層A
10B‧‧‧保護層A
10C‧‧‧保護層A
10D‧‧‧保護層A
10E‧‧‧保護層A
10F‧‧‧保護層A
20‧‧‧偏光子
30‧‧‧保護層B
40‧‧‧主要層
50‧‧‧堅硬塗佈層
60‧‧‧反射防止層
55‧‧‧高折射率．堅硬塗佈層
60a‧‧‧低折射率層
60b‧‧‧高折射率層
70‧‧‧防污層
75‧‧‧低折射率．防污層
100‧‧‧偏光板
100A‧‧‧偏光板
100B‧‧‧偏光板
100C‧‧‧偏光板
100D‧‧‧偏光板
100E‧‧‧偏光板
100F‧‧‧偏光板
110‧‧‧偏光板
120‧‧‧位相差板
130‧‧‧液晶胞
140‧‧‧透明電極
150‧‧‧電極基板
160‧‧‧液晶
170‧‧‧封膠
第1圖(a)~(f)係繪示本發明之偏光板之保護層A的層構成示意圖。
第2圖係繪示本發明之偏光板之層構成的具體例示意圖。
第3圖(a)~(c)係繪示本發明之偏光板之層構成的具體例示意圖。
第4圖(d)~(f)係繪示本發明之偏光板之層構成的具體例示意圖。
第5圖係繪示具備本發明之偏光板的液晶顯示裝置的層構成剖面圖。
第6圖係繪示第5圖所示之液晶顯示胞之層構成剖面圖。
第7圖係繪示可撓性評價試驗方法之示意圖。
以下，詳細說明本發明。
1)偏光板
本發明之偏光板係依序至少具有保護層A、偏光子及保護層B。其中，上述保護層A以熱可塑性樹脂為主成分並至少包含a層及b層；上述a層之彎曲彈性率較上述b層之彎曲彈性率大。
(1)保護層A
本發明之偏光板的保護層A係以熱可塑性樹脂為主成分，且至少包含a層及b層的層。所謂「熱可塑性樹脂主成份」就是構成a層及b層之樹脂成分為熱可塑性樹脂，且可依據需要而包含配合劑等的意思。
(i)a層
作為包含於a層之熱可塑性樹脂而言，若是透明性高之熱可塑性樹脂的話，雖然不特別限制，但是光線透過率 係80%以上且係0.5%以下較好。
以a層所含之熱可塑性樹脂的較佳具體例而言，例如是乙烯芳香族聚合物、聚(間)丙烯酸酯聚合物、聚丙烯腈聚合物、乙烯脂環式碳氫聚合物及其氫化物等。以上所述者可以1種單獨使用、或是組合2種以上而使用。另外，(間)丙烯酸酯係指丙烯酸酯及/或丙烯酸甲酯的意思。以下內容也適用此原則。
乙烯芳香族聚合物係以至少具有乙烯基之芳香族化合物為起源而得之具有重複單位的聚合物。
以具有乙烯基之芳香族化合物而言，例如是苯乙烯、4-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-氯苯乙烯、4-甲氧苯乙烯、4-tert-丁氧苯乙烯、α-甲基苯乙烯等的衍生物；1-乙烯石腦油精、2-乙烯石腦油精等之乙烯石腦油精類等。
以乙烯芳香族聚合物之具體例而言，例如是由聚苯乙烯、苯乙烯及/或苯乙烯衍生物、與選自丙烯腈、無水馬裡苷酸、甲基丙烯酸甲酯、及丁二烯中至少一種所形成的共聚合物；苯乙烯與共軛(共役)雙烯之共聚合物的氫化物(包含芳香族環之氫化物)等。
聚(間)丙烯酸酯聚合物係至少具有以(間)丙烯氧化合物為始之重複單位的聚合物。
以(間)丙烯氧化合物之具體例而言，例如是(間)丙烯酸、(間)丙烯酸氨基化合物、甲基(間)丙烯酸酯、乙基(間)丙烯酸酯、丙基(間)丙烯酸酯、異丙基(間)丙烯酸酯、丁基(間)丙烯酸酯、異丁基(間)丙烯酸酯、t-丁基(間)丙烯酸酯、己基(間) 丙烯酸酯、2-乙基己基(間)丙烯酸酯、氫氧基乙基(間)丙烯酸酯、或聚乙烯甘醇單(間)丙烯酸酯等(間)丙烯酸酯類化合物。
以聚(間)丙烯酸酯聚合物之具體例而言，例如是(間)丙烯氧化合物之單獨聚合物、(間)丙烯氧化合物之兩種以上的聚合物、或(間)丙烯氧化合物與其它共聚合性單體的聚合物等。
聚丙烯腈聚合物係至少具有以丙烯腈化合物為始之重複單位的聚合物。
以丙烯腈化合物而言，例如是丙烯腈、或(間)丙烯腈等。
以聚丙烯腈聚合物之具體例而言，例如是丙烯腈之單獨聚合物、丙烯腈以及可能與丙烯腈共聚合之單體所產生之共聚合物等。
以可能與丙烯腈共聚合之單體而言，例如是丙烯酸酯類、丙烯酸甲酯類、苯乙烯、醋酸乙烯、間丙烯酸磺酸酯、雙乙烯苯、聚乙二醇(n=1~9)、或雙丙烯酸甲酯。
乙烯脂環式碳氫化物聚合物係具有以乙烯脂環式碳氫化合物為始之重複單位的聚合物。
以乙烯脂環式碳氫化合物而言，例如是乙烯環戊烷、乙烯環己烷、或乙烯環辛烷等的乙烯環烷類；乙烯環戊烯、乙烯環己烯、或乙烯環辛烯等的乙烯環烯類。
以乙烯脂環式碳氫聚合物之具體例而言，例如是乙烯脂環式碳氫化合物的聚合物及其氫化物；苯乙烯、或α-甲基苯乙烯等的乙烯芳香族碳氫化合物之聚合物之芳香環部 分的氫化物等。
另外，當上述乙烯芳香族聚合物、聚(間)丙烯酸酯聚合物、聚丙烯腈聚合物、乙烯脂環式碳氫聚合物及其氫化物為共聚合物時，則上述共聚合物可以是無規(random)共聚合物、雙團(block)共聚合物、三團(block)共聚合物、或是其以上之多團(multi block)共聚合物、傾斜團(block)共聚合物等的團(block)共聚合物。
以作為a層之較佳樹脂而言，較佳者例如是乙烯芳香族聚合物、聚(間)丙烯酸酯聚合物、乙烯脂環式碳氫聚合物及其氫化物之任一，更佳者是聚苯乙烯、苯乙烯．馬裡苷酸共聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯脂環式碳氫聚合物及其氫化物。
(ii)b層
以構成b層之熱可塑性樹脂而言，只要是透明性高之熱可塑性樹脂，且彎曲彈性率小於a層之彎曲彈性率，並無其它特別限制；另外，較佳者是光線透過率大於80%且暈光度小於0.5%。
以構成b層之樹脂的較佳具體例而言，例如是包含脂環式構造之聚合物、纖維素聚合物、聚酯聚合物、聚碳酸酯合物、聚磺酸聚合物、聚醚磺酸聚合物、乙烯芳香族聚合物、聚石蠟聚合物、聚乙烯乙醇聚合物、聚氯乙烯聚合物、聚(間)丙烯酸酯聚合物等。上述聚合物可以1種單獨使用、或是組合2種以上而使用。
在以上所述之中，從由於透明性等來看，含脂環 式構造之有聚合物；纖維素雙醋酸鹽、纖維素三醋酸鹽、纖維素醋酸鹽拔敵草等纖維素聚合物；聚乙烯對苯二甲酯、聚丁烯對苯二甲酯、聚二甲酸乙二脂等聚酯聚合物較好。從透明性、寸法安定性、輕量性等觀點來看，以含脂環式構造之有聚合物、纖維素三醋酸鹽、聚乙烯對苯二甲酯較好。從低吸濕性、法安定性之觀點來看，以含脂環式構造之有聚合物特別好。
含有脂環式構造之聚合物係於聚合物之重複單位中具有脂環式構造；可以使用主鏈中具有脂環式構造之聚合物及側鏈中具有脂環式構造有聚合物中任一個。
以脂環式構造而言，例如是環烷類構造、環烯類構造等；但是若從熱安定性等觀點，較佳者是環烷類構造。雖然，構成脂環式構造之碳數沒有特別限制，但是通常介於4~30個之間；較佳者是介於5~20個之間；更佳者是介於5~15個之間。一旦構成脂環式構造之碳原子數落在此範圍時，可以得到耐熱性及柔軟性優異的偏光板。
具有包含脂環式構造之聚合物中之環式構造的重複單位之比例，係可以因應使用目的而適當地選擇，但是通常是50重量%以上；較佳者是70重量%以上；更佳者是90重量%以上。一旦具有脂環式構造之重複單位過度少時，則會造成耐熱性降低等期望之外的結果。另外，具有位於包含脂環式構造之聚合物中的脂環式構造之重複單位以外的重複單位，係因應使用目的而適當地選擇。
以含有脂環式構造之聚合物的具體例而言，例如是降冰片烯(norbornene)聚合物、單環之環狀石蠟聚合物、環 狀共軛雙烯聚合物、及其氫化物等。在以上所述之中，從透明性或成形性之觀點來看，較佳者是降冰片烯聚合物。
具體地說，降冰片烯聚合物包括降冰片烯系單體之開環聚合物、降冰片烯系單體與可以開環共聚合之其它單體的開環共聚合物、及其氫化物、降冰片烯系單體之加成聚合物、降冰片烯系單體與可以加成共聚合之其它單體的加成共聚合物等。尤其是，在以上所述中，若從透明性之觀點來看的話，較佳者是降冰片烯系單體之開環(共)聚合物氫化物。
以降冰片烯(norbornene)系單體而言，例如可以是雙環[2.2.1]hept-2-ene(慣用名：降冰片烯)、三環[4.3.0.12.5]deca-3,7-diene(慣用名：雙環戊二烯)、7,8-苯三環[4.3.0.12.5]deca-3-ene(慣用名：甲醇四氫氧芴)、四環[4.4.0.12.5.17.10]dodeca-3-ene(慣用名：四環十二烯)、及上述化合物之衍生物(例如，環內具有置換基者)等。在此，以置換基而言，例如可以是烷基、烯烴(alkylene)基、烴氧基羰基、碳酸基等。另外，上述之置換基也可以在環內以相同或相異複數個的形式結合。上述降冰片烯系單體係可以1種單獨使用；或是將2種以上組合使用。
以降冰片烯系單體與可以開環共聚合之其它單體而言，例如是環己烯、環戊烯、環辛烯等單環狀石蠟類及其衍生物；環己雙烯、環戊二烯等環狀共軛雙烯及其衍生物等。
降冰片烯系單體之開環聚合物、及降冰片烯系單體與可以和降冰片烯系單體共聚合之其它單體的開環共聚合物，係可以藉由在將單體開環聚合之觸媒的存在下進行聚合而 得到。
以開環聚合觸媒而言，可以使用通常所使用之習知材料。
以降冰片烯系單體與可以加成共聚合之其它單體而言，例如是乙烯、丙烯等碳數介於2~20之間的α-石蠟及其衍生物；環丁烯、環戊烯等環石蠟及其衍生物；1,4-己雙烯等非共軛雙烯等。上述單體係可以1種單獨使用；或是將2種以上組合使用。在以上所述之中，較佳者是α-石蠟；更較佳者是乙烯。
降冰片烯系單體之加成聚合物、及降冰片烯系單體與可以和降冰片烯系單體共聚合之其它單體的加成共聚合物，係可以藉由在將單體加成聚合之觸媒的存在下進行聚合而得到。以加成聚合觸媒而言，可以使用通常所使用之習知材料。
降冰片烯系單體之開環聚合物、降冰片烯系單體與可以和降冰片烯系單體開環共聚合之其它單體的開環共聚合物、降冰片烯系單體之加成聚合物、及降冰片烯系單體與可以和降冰片烯系單體加成共聚合之其它單體的加成共聚合物之氫化物，較佳者係可以藉由添加習知氫化觸媒，並將碳-碳不飽和結合氫化90%以上而得。
以單環之環狀石蠟聚合物而言，例如可以是環己烯、環庚烯、環辛烯等加成聚合物。
另外，以環狀共軛雙烯聚合物而言，例如可以是將環戊二烯、環己二烯等環狀共軛雙烯系單體進行1,2-加成聚合或是1,4-加成聚合所得之聚合物。
構成上述a層及b層之熱可塑性樹脂的重量平均分子量，係通常介於10,000~300,000之間；較佳者係介於15,000~250,000之間；更較佳者係介於20,000~200,000之間的範圍。當重量平均分子量介於上述範圍內時，可以在製造薄膜狀之保護層A的時候，使薄膜的機械強度及成形加工性高度地得到良好平衡。
構成上述a層及b層之熱可塑性樹脂的重量平均分子量，係可以根據使用環己烷(熱可塑性樹脂無法溶解的場合則使用甲苯)作為溶媒之凝膠透過層析法當作所測定之聚異戊二烯換算(使用甲苯的場合係聚乙烯換算)的重量平均分子量而求出。
構成上述a層及b層之熱可塑性樹脂的玻璃轉移溫度，係可以因應使用目而作適當的選擇，但是較佳者係80℃以上；更佳者係介於100~250℃的範圍之間。當玻璃轉移溫度在上述範圍內時，所得到之薄膜狀的保護層A在高溫、高濕度下使用不會產生變形或產生應力，具有優異之耐久性。
構成上述a層及b層之熱可塑性樹脂的分子量分布(重量平均分子量(Mw)/數平均分子量(Mn))，係通常介於1.0~10.0之間；較佳者係介於1.0~6.0之間；較佳者係介於1.1~4.0的範圍內。藉由在上述範圍內調整分子量分布，所得到之保護層A在機械強度與成形加工性之間可以得到良好的平衡。
構成上述a層及b層之熱可塑性樹脂的分子量分布係可以藉由上述凝膠透過層析法而測定。
(彎曲彈性率)
本發明之偏光板之保護層A的特徵係至少包含a層及b層，且上述a層的彎曲彈性率大於b層的彎曲彈性率。
彎曲彈性率係施加彎曲荷重於物體時的荷重與物體之彈力(性)的比值；詳細說的話，就是當以規定之2點的變形作為ε1、ε2，並以對應於ε1、ε2的應力作為ρ1、ρ2時，將應力差(ρ2-ρ1)除以變形差(ε2-ε1)所得之值。
一般來說，強韌之聚合物的彎曲彈性率較低，而表面硬度高之聚合物的彎曲彈性率較高。本發明係藉由組合彎曲彈性率相對高且表面硬度高之a層、與彎曲彈性率相對低且韌性優異之b層，而形成保護層A，以提供強韌且表面硬度高之偏光板。此時，因應需求，上述a層係較上述b層配置於近目視認定側。
上述a層之彎曲彈性率係可以相對高於b層之彎曲彈性率；而為了得到更強韌且表面硬度高之偏光板的話，則a層之彎曲彈性率係大於3GPa、較佳者係介於3~4GPa之間；b層之彎曲彈性率係未滿3GPa、較佳者係介於0.1~3GPa。一旦a層之彎曲彈性率超過4GPa時，不透明度或溶融黏度會提高，會有薄膜成形變得困難的疑慮。另外，一旦b層之彎曲彈性率未滿0.1GPa時，溶融時之黏度會變低，會有薄膜成形變得困難的疑慮。
只要a層之彎曲彈性率相對大於b之彎曲彈性率，對於上述a層與b層之彎曲彈性率的差並沒有特別制限，但是較佳者係介於0.2~2.5GPa之間、更佳者係介於0.5~2.0GPa 之間。一旦a層與b層之彎曲彈性率的差過度小時，所得到之偏光板的強韌性與表面硬度之間的平衡會變差。另一方面，一旦彎曲彈性率的差變大時，會有於保護層A之成形時無法均一成膜的困難。
以a層與b層之較佳組合而言，因為保護層A的透濕性、強韌性及表面硬度高度地平衡的緣故，以a層/b層表是的話，例如是乙烯芳香族聚合物/含脂環式構造之聚合物、或聚(間)丙烯酸酯聚合物/含脂環式構造之聚合物。尤其是，聚乙烯/含脂環式構造之聚合物、乙烯．馬裡苷酸共聚合物/含脂環式構造之聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯共聚物/含脂環式構造之聚合物的組合較佳。
上述保護層A雖為至少包含a層與b層之積層體，但是更可以隔著上述b層而在a層的反對側形成作為第三層之c層；或是也可以根據需要在a層與b層之間形成作為中間層之x層，而形成一積層結構。
上述c層係為了防止反射防止薄膜之彎曲而設置，可以由與構成a層之樹脂、構成b層之樹脂雙方具有親和性之材質所形成。例如，c層可以是透明性高且與構成a層、b層之樹脂雙方具有親和性之熱可塑性樹脂所形成。另外，c層也可以由與a層或b層相同之樹脂所形成。
c層太厚或太薄都無法防止彎曲。c層之厚度通常介於5~100μm之間；較佳者介於10~50μm之間。
上述x層係可以由與構成a層及b層之樹脂雙方具有親和性之樹脂所形成。以x層的材料而言，例如是聚酯型 聚氨酯系樹脂、聚醚型聚氨酯系樹脂、聚異氰酯系樹脂、聚石蠟系共聚合物、主鏈上具有碳氫化物骨格之樹脂、聚氨機化合物樹脂、丙烯酸系樹脂、氯化乙烯-醋酸乙烯共聚合物、氯化橡膠、環化橡膠、於上述聚合物內導入極性基而得之變性物、乙烯芳香族-共軛雙烯團共聚合物的氫添加物等。在以上所述中，苯乙烯．丁二烯．苯乙烯團共聚合物的氫添加物(SEBS共聚合物)或其變性物等的乙烯芳香族-共軛雙烯團共聚合物的氫添加物、聚石蠟系共聚合物及其變性物較適用。
以聚石蠟系共聚合物而言，乙烯-(間)丙烯酸甲基共聚合物、乙烯-(間)丙烯酸乙基共聚合物等之乙烯-(間)丙烯酸酯；於乙烯與(間)丙烯酸酯共聚合物內、尤其是將其它可以共聚合之單體(丙烯、馬裡苷酸、醋酸乙烯等)共聚合而得之三元共聚合體；乙烯-醋酸乙烯共聚合體；乙烯-乙烯共聚合體；乙烯-(間)丙烯酸環氧丙酯等。
另外，於上述之聚石蠟系共聚合物導入極性基的方法包括：氧化、皂化、氯化、氯磺氧化、不飽和碳酸加成等。以上所述之中，較佳者係使用不飽和碳酸加成。
製造保護層A之方法並不特別限制，例如是：(i)將a層與b層分別成膜，隔著x層而利用乾積層(dry lamination)法進行疊積，而形成積層體之方法。
(ii)利用共押出法而成膜，以得到積層體之方法等。
尤其是，因為(ii)的共押出法可以得到層間剝離強度大的積層體，且生產效率優異，因此較佳。具體而言，利用共押出法而得保護層A之方法，係使用複數個押出機，將構成 a層之樹脂材料與構成b層之樹脂材料從多層胚(die)押出成膜。
另外，利用共押出法時，在不妨礙本發明的目的下，可以於a層、b層及/或c層適當添加、使用配合劑。
可以使用之配合劑並不特別限定，例如是層狀結晶化合物；無機微粒子；氧化防止劑、熱安定性、光安定劑、耐候安定劑、紫外線吸收劑、近紅外線吸收劑等的安定劑；滑劑、可塑劑等的樹脂改質劑；染料顏料等著色劑；帶電防止劑等。上述配合劑係可一種單獨使用；也可以二種以上組合使用。在無損於本發明之目的範圍內，配合劑的配合量係可以適當地選定。
所得之保護層A全體之厚度通常介於30~200μm之間、較佳者介於40~150μm之間、更佳者介於50~100μm之間。
例外，保護層A所含之a層的厚度通常介於5~100μm之間、較佳者介於10~50μm之間。a層的厚度一旦比上述範圍薄時，則會變得無法提高表面硬度。另一方面，厚度一旦比上述範圍厚時，由於薄膜會變脆，非所樂見。
b層的厚度通常介於5~100μm之間、較佳者介於10~50μm之間。b層之厚度較上述範圍薄時，由於薄膜會變脆，非所樂見。另一方面，厚度一旦比上述範圍厚時，會有透明性降低的疑慮。另外，偏光板全體之厚度增加，會影響顯示器之小型化。
保護層A具有作為前述中間層之x層時，x層之厚 度通常介於0.1~20μm之間、較佳者介於1~15μm之間。x層之厚度一旦變得比20μm厚時，會有無法提高表面硬度之疑慮。
在本發明之偏光板中，前述保護層A的透濕度低較好。保護層A的透濕度係在10g/day．m2以下較佳、在8g/day．m2以下更佳、在6g/day．m2特別佳。偏光子係因為吸收空氣中的水分，而有偏光度慢慢降低之特性，所以藉由在偏光子貼上透濕度低的保護層A，可以得到耐久性優異之偏光板。透濕度係可以採用依據JIS K 7209之方法測定。
保護層A的層構成之具體例如第第1圖(a)~(f)所示。第1圖(a)~(f)中，1a係繪示a層、1b係繪示b層、1c係繪示c層、1x係繪示接著層(x層)。
第1圖(a)所示係a層-b層的2層構造所構成之保護層A(10A)；第1圖(b)所示係a層-b層-a層的3層構造所構成之保護層A(10B)；第1圖(c)所示係a層-b層-c層的3層構造所構成之保護層A(10C)；第1圖(d)所示係a層-x層-b層的3層構造所構成之保護層A(10D)；第1圖(e)所示係a層-x層-b層-x層-a層的5層構造所構成之保護層A(10E)；第1圖(f)所示係a層-x層-b層-x層-c層的5層構造所構成之保護層A(10F)。構成本發明之偏光板的保護層A係不限定於第1圖(a)~(f)所示，只是至少包含a層與b層較佳。
在以上所述之中，由於第1圖(d)所示a層-x層-b層的3層構造所構成之保護層A(10D)、與第1圖(e)所示係a層-x層-b層-x層-a層的5層構造所構成之保護層A(10E)可以得到特別強韌且表面硬度優異之偏光板，所以較 好。
(2)偏光子
以用於本發明之偏光板的偏光子而言，並不特別限定哪一種具有偏光子之機能的材料。例如是PVA系或聚烯系的偏光子。
偏光子的製造方法不特別限定。以PVA系的偏光子之製造方法而言，例如是於PVA系薄膜吸附碘後於一軸延伸之方法；將PVA系薄膜延伸於一軸後吸附碘之方法；向PVA系薄膜同時進行吸附碘與一軸延伸之方法；以二色性染料將PVA系薄膜染色後於一軸延伸之方法；將PVA系薄膜延伸於一軸後，以二色性染料吸附之方法；向PVA系薄膜同時進行以二色性染料染色與一軸延伸之方法。
另外，以製造聚烯系之偏光子的方法而言，例如是將PVA系薄膜延伸於一軸後，於脫水觸媒存在下加熱．脫水之方法；將PVA系薄膜一軸延延伸於一軸後，於脫塩酸觸媒存在下在加熱，加熱．脫水等的習知之方法。
(3)保護層B
本發明的偏光板的保護層B係透明性高、且具有保護偏光子之機能的層，而面內之遲滯(retardation)小之層的遲滯(△R)係±2%以內較好。
以nx、ny表示薄膜面內之主折射率、以d(nm)表示薄膜之厚度時，薄膜面內之遲滯(Re)係可利用Re=(nx-ny)×d求出。另外，以nx、ny表示薄膜面內之主折射率、以nz表示薄膜厚度方向之折射率、以d(nm)表示薄膜之厚度時， 薄膜厚度方向之遲滯(Rth)係可利用Rth=[(nx+ny)/2-nz]×d求出。
折射率(nx、ny、nz)係藉由使用習知的自動複折射計測定薄膜面內之任意5處，測定5回，並利用上述測定結果算出種種遲滯(Re、Rth)，以算出結果的平均值作為遲滯之代表值。
另外，遲滯(△R)係可以藉由次式(1)或(2)任一求出，根據以下的式(1)及(2)得出之任一較大一方的值即作為△R。在此實施例中，R係遲滯之代表值；Rmin係遲滯之最小值；Rmax係遲滯之最大值。
【數1】△R=(R-Rmin)/R×100(%)...(1) △R=(R-Rmax)/R×100(%)...(2)
以構成保護層B之樹脂而言，例如是含脂環式構造之聚合物、纖維素系樹脂、聚碳酸酯系樹脂等。在以上所述之中，從透明性、複折射性、寸法安定性優異等之觀點來看，屬含脂環式構造之聚合物、纖維素系樹脂較佳、而含脂環式構造之聚合物特別佳。
以含脂環式構造之聚合物及纖維素系樹脂而言，可以採用與構成前述保護層A之b層的樹脂所列之材料相同的東西。
聚碳酸酯系樹脂為具有碳酸酯結合、且藉由將芳香族二價酚系化合物與光氣(phosgene)、或碳酸雙酯反應而得之熱可塑性樹脂。在此實施例中，以二價酚系化合物而言，例 如是2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-雙甲基苯基)丙烷、雙(4-羥基苯基)甲烷、1,1-雙(4-羥基苯基)乙烷、2,2-雙(4-羥基苯基)丁烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-雙苯基)丁烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-雙乙基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-雙乙基苯基)丙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環己烷、1-苯基-1、1-雙(4-羥基苯基)乙烷等。
另外，保護層B即便不具複折射性也可以。以具有複折射性的層而言，若是顯示起因於複折射性之位相差的話，並不特別限制。例如，藉由將透明樹脂層延伸處理等，而賦予複折射性；在液晶聚合物之配向膜、或透明樹脂層的配向膜上將液晶聚合物等之異方性材料配向。在以上所述中，藉由將透明樹脂層延伸處理而賦予複折射性者較佳。
於透明樹脂層賦予複折射性之配向處理，例如可以由自由端或固定端之一軸延伸處理或二軸延伸處理等適宜方式進行。在本發明中，也可以使用於厚度方向配向之薄膜、或其厚度方向之主折射率之方向傾斜於薄膜之法線方向等材料，作為顯示複折射性之層。
另外，保護層B可以由單一層構成；也可以是由複數層構成之積層體。B層之厚度通常介於20~300μm之間；較佳者介於40~200μm之間。
(4)偏光板
本發明之偏光板為至少依序疊積保護層A、偏光子及保護層B的積層體。
本發明的偏光板例如可以在構成保護層B之透明 薄膜(B)的一面上疊積偏光子，而且，為了該薄膜之a層側配置於表面，藉由在前述偏光子上疊積構成保護層A之透明薄膜(A)，而加以製造。
前述透明薄膜(A)、(B)與偏光子之積層可以利用接著劑或黏著劑等適宜接著手段，而加以貼合。以接著劑或黏著劑而言，例如是丙烯酸系、矽系、聚酯系、聚氨基甲酸乙酯系、聚乙烯系等。在以上所述之中，從耐熱性與透明性等觀點來看，以丙烯酸系之材料較佳。
另外，在本發明之中，以透明薄膜(A)及(B)而言，可以使用其片面或兩面表面經改質處理的(A)及(B)。藉由使用經表面改質處理之透明薄膜，可以提升與偏光子之密著性。
以表面改質處理而言，例如是放射線照射處理或藥品處理等。
以放射線照射處理而言，例如是環形放電(Corona discharge)處理、電漿處理、電子線照射處理、紫外線照射處理等。從處理效率之觀點來看，環形放電處理、電漿處理較好；而環形放電處理特別好。以藥品處理而言，例如浸漬於重鉻酸鉀溶液、濃硫酸等氧化劑水溶液中，之後以水充分洗淨之方法。雖然於浸漬狀態下振盪會有效果，但是一旦經長期間藥品處理後，會產生表面溶解、透明性降低等問題，因此有必要因應所使用之藥品的反應性、濃度等，而調整處理時間等。
本發明之偏光板雖可以是至少依序疊積保護層A、偏光子及保護層B的積層體，但也可以依據期望，而於保護層A的表面側(也就是，保護層B之反對側)上更進一步形成 底漆層、堅硬塗層、反射防止層、防污層等。
主要層係以於透明薄膜(A)與其上形成之堅硬塗層或高折射率層之間賦予並提升接著性為目的而形成。
以構成主要層之材料而言，例如是聚酯氨基甲酸乙酯系樹脂、聚乙烯氨基甲酸乙酯系樹脂、聚異氰酯系樹脂、聚石蠟系樹脂、主鏈上具有碳氫化物骨格之樹脂、醯胺樹脂、聚醯胺樹脂、丙烯酸系樹脂、聚乙烯系樹脂、氯化乙烯．醋酸乙烯共聚合物、醋酸共聚合物、氯化護膜、環化護膜、或於上述聚合物內導入極性基而形成之變性物等。
在以上所述之中，使用主鏈中具有碳氫化物骨格之樹脂的變性物及環化護膜的變性物也可以。以主鏈中具有碳氫化物骨格之樹脂而言，可以是具有聚丁二烯骨格或具有至少於其一部分內添加氫後之聚丁二烯骨格的樹脂。具體而言，例如是聚丁二烯樹脂、水添聚丁二烯樹脂、乙烯．丁二烯．乙烯團共聚合物(SBS共聚合物)、或其氫添加物(SEBS共聚合物)等。尤其是，較佳者可以使用乙烯．丁二烯．乙烯團共聚合物之氫添加物之變性物。以為了得到聚合物之變性物而導入所使用之極性基的化合物而言，碳酸或其衍生物較好。
主要層的形成方法並不特別限制，例如藉由習知的塗工方法，將主要層形成用之塗工液塗工而形成之方法等。主要層之厚度並不特別限制，通常介於0.01~5μm之間；較佳者介於0.~2μm之間。
另外，以構成保護層A之透明薄膜(A)而言，在有施加表面改質處理之場合，則可以省略主要層。
堅硬塗層係以補強透明塑膠薄膜之表面硬度、耐重複疲勞性及耐擦傷性為目的而形成。以堅硬塗層之形成材料而言，只要是以JIS K 5400所規定之鉛筆硬度試驗顯示「HB」以上之硬度者，其餘並不特別限制。例如，有機矽系、蜜胺(melamine)系、環氧樹脂(epoxy)系、丙烯酸系等有機系堅硬塗層材料；二氧化矽等無機系堅硬塗層材料等。尤其是，從接著力良好、且生產性優異之觀點來看，以多官能丙烯酸酯系堅硬塗層系材料之使用較好。
堅硬塗層之形成方法並不特別限制，例如可以將堅硬塗層形成用塗工液，以習知的塗工方法塗工，並以紫外線照射硬化而形成之方法。堅硬塗層之厚度雖不特別限定，但通常介於0.5~30μm之間；較佳者介於3~15μm之間。
另外，前述保護層A包含之a層為表面硬度高之層時，可以兼用於上述a層兼用堅硬塗層。
另外，可以依據需求而在構成前述主要層及堅硬塗層之材料內添加各種配合劑。以配合劑而言，只要是熱可塑性樹脂材料常用之材料即可，並不特別限制。例如是氧化防止劑、紫外線吸收劑、光安定劑、著色劑、滑劑、可塑劑、帶電防止劑等。
反射防止層為具有抑制位於界面之反射、提升光線透過率之機能的層。以反射防止層而言，可以採用習知的層構成之材料，例如相對低之低折射率層所組成之材料、折射率相對高之高折射率層、與折射率相對低之低折射率層所疊積之層所組成之材料等。
以反射防止層之形成方法而言並不特別限制，例如氟系樹脂所組成之低折射率層與熱可塑性樹脂所組成之高折射率層共同疊積而成之反射防止層(參照特開平9-227713號公報、特開平11-30706號公報、美國特許6129980號)；將氟系樹脂所組成之低折射率層、與銻溶膠燒結而得之高折射率層所組成之反射防止層(參照特開平11-72602號公報)；含活性放射線硬化型樹脂與無機氧化物粒子且層全體之折射率大於1.55之高折射率層、與上述高折射率層上之折射率小於1.36的低折射率層所組成之反射防止層(參照特願2004-153332號)；折射率介於1.25~1.36之間且鋼木(steel wool)試驗後之反射率的變動在50%以內之低折射率層(參照特願2004-133542號)。
另外，前記堅硬塗層為具有高折射率之層時，可以在上述堅硬塗層兼用前記反射防止層之高折射率層。而且，前記保護層A為具有高折射率之層時，可以在保護層A兼用堅硬塗層與高折射率層。
防污層為例如可以抑制指紋等之油脂的附著、而且可以提高油脂附著時之擦拭性的層。以作為評價上述特性之指標而言，例如可以測定對純水之接觸角；其中，對純水之接觸角大於90°較佳、大於100°以上更好。
防污層的材質並不特別限定，可以使用習知材料。尤其是，可以簡便地使用有機矽系化合物或氟系化合物所組成之層。具體而言，過氟矽烷、碳化氟、含氟烷基或是氟環烷基之有機矽化合物、含氟環氧基聚合物、含環氧基之矽化氟 聚合物、含氟丙烯酸酯、含氟甲基丙烯酸酯、富馬酸(fumaric acid)雙酯、含氟不飽和二氯基酸雙酯、末端矽烷醇之有機聚矽氧烷、含氟烷基醯基之聚矽氧烷、過氟烷基丙烯酸酯或是過氟烷基甲基丙烯酸酯與具有烴氧基矽烷(alcoxy silane)之單體的共聚合物、具有長鏈之氟烷基的丙烯酸酯或是甲基丙烯酸酯與含矽之聚合物不飽和單體的共聚合物、長鏈之過氟烷基或是具有過氟烷酯基之有機硅氨烷的共聚合物、以具有氟系界面活性劑之化合物等而形成之層。
防污層之厚度通常在50nm以下。形成防污層之方法也不特別限定，可以使用與防污層內所用之材質相符合之習知的方法。例如，可以藉由蒸著法或濺鍍法、如離子電鍍法之物理氣相沈積法、化學氣相沈積法(CVD：Chemical Vapor Deposition)、如電漿聚合法之真空製程、微凹版法或、網目塗佈法(screen coat)、如浸漬塗佈法(dip coat)之濕式製程等通常之塗佈法而形成。
另外，前記防污層為具有低折射率之層時，可以在防污層兼用前記反射防止層之低折射率層。
本發明的偏光板之層構成例如第2~4圖所示。第2圖所示之偏光板(100)具有積層構造，係於保護層B(30)上疊積偏光子(20)，並於其上方疊積由a層(1a)與b層(1b)之2層所組成的保護層A(10A)，其中將a層(1a)置於目視認定側。
第3圖(a)~(c)、及第4圖(d)~(f)為具有積層構造之偏光板之例子，係於第2圖所示之偏光板的保護層A(10A)上疊積主要層、堅硬塗佈層、反射防止層、防污層等其它層。另 外，在第3圖(a)~(c)、及第4圖(d)~(f)中，僅顯示第2圖所示偏光板的保護層A(10A)，並省略偏光子(20)及保護層B(30)之圖示。
第3圖(a)所示之偏光板(100A)為依序於保護層A(10A)上疊積主要層(40)、堅硬塗佈層(50)、反射防止層(60)及防污層(70)而得之積層體。反射防止層(60)係可以由高折射率層(60b)與低折射率層(60a)之2層所組成，也可以進一步在低折射率層(60a)上疊積高折射率或低折射率層。
第3圖(b)所示之偏光板(100B)為依序於保護層A(10A)上疊積主要層(40)、高折射率．堅硬塗佈層(55)、低折射率層(60a)及防污層(70)而得之積層體。第3圖(b)所示者，因為具有高折射率之堅硬塗佈層，於堅硬塗佈層兼用高折射率層，而作為高折射率．堅硬塗佈層(55)。
第3圖(c)所示之偏光板(100C)為依序於保護層A(10A)上疊積主要層(40)、堅硬塗佈層(50)、高折射率層(60b)及低折射率．防污層(75)而得之積層體。第3圖(c)所示者，因為具有低折射率之防污層，於防污層兼用低折射率層，而作為低折射率．防污層(75)。
第4圖(d)所示之偏光板(100D)為依序於保護層A(10A)上疊積堅硬塗佈層(50)、反射防止層(60)及防污層(70)而得之積層體。第4圖(d)所示者，藉由對保護層A的表面施加表面改質處理而提高層間密著性，因而省略主要層。
第4圖(e)所示之偏光板(100E)為依序於保護層A(10A)上疊積高折射率．堅硬塗佈層(55)以及低折射率．防污 層(75)。第4圖(e)所示者，藉由對保護層A的表面施加表面改質處理而提高層間密著性，因而省略主要層，且於堅硬塗佈層兼用高折射率層、於防污層兼用低折射率層。
第4圖(f)所示之偏光板(100F)係於保護層A(10A)上疊積低折射率．防污層(75)。第4圖(f)所示者，藉由對保護層A的表面施加表面改質處理而提高層間密著性，因而省略主要層，並於保護層A兼用堅硬塗佈層與高折射率層、於防污層兼用低折射率層。
本發明之偏光板並不限定於第2圖、第3圖(a)~(c)及第4圖(d)~(f)所示者，在不脫離本發明之主旨的範圍內，可以形成具有種種的層構成之偏光板。尤其是，第3圖(b)、(c)、第4圖(d)~(f)所示之偏光板(100B)~(100F)、特別是第4圖(e)、(f)所示之偏光板(100E)、(100F)由於可以大幅地減少疊積之層數，可以將偏光板的厚度薄化，且因為可以大幅減低製造成本，因此較好。
2)液晶顯示裝置
本發明之液晶顯示裝置，依序包括：光源、入射側偏光板、液晶胞、與出射側偏光板，其中上述入射側偏光板及/或出射側偏光板係本發明之偏光板。
本發明之液晶顯示裝置液晶顯示裝置，依序包括：光源、入射側偏光板、液晶胞、與出射側偏光板；其中，僅上述入射側偏光板是本發明之偏光板、或僅上述出射側偏光板係本發明之偏光板、或上述入射側偏光板及出射側偏光板係本發明之偏光板任一皆好。
尤其是，僅前記出射側偏光板係本發明的偏光板、或前記入射側偏光板及出射側偏光板係本發明之偏光板皆好。
另外，在本發明之液晶顯示裝置中，前記入射側偏光板及/或出射側偏光板係本發明之偏光板、且該偏光板係配置在a層未面向液晶胞之那一側的位置上。
本發明之液晶顯示裝置可以是將本發明之偏光板配置於液晶胞之單側或兩側之透過型或反射型、透過．反射兩型等習知適宜構造而形成。在本發明中，有必要因應液晶胞中所用之液晶的液晶模式，而選擇適合之賦予透明樹脂薄膜複折射性的配向處理。
具備本發明之偏光板的液晶顯示裝置之層構成例之一部份如第5圖所示。第5圖所示之液晶顯示裝置由下而上依序具備光源(圖未顯示)、作為入射側偏光板之偏光板(110)、位相差板(120)、液晶胞(130)、及作為出射側偏光板之偏光板(100)。在此實施中，使用本發明之偏光板作為偏光板(100)。偏光板(100)係於液晶胞(130)上隔著接著劑(省略圖示)或黏著劑層，與偏光板面貼合而形成。例如，如第6圖所示，液晶胞(130)係藉由將2枚具備透明電極(140)之電極基板150分別與透明電極(140)相對，以預定的間隔配置，並於上述間隙內封入液晶(160)而製作。第6圖中，(170)係封膠。
液晶(160)的液晶模式並不特別限定。以液晶模式而言，例如是IPS、VA、MVA、CPA、TN、STN、HAN、OCB等模式。
第5圖所示之液晶顯示裝置可以使用施加電壓低時明顯示、施加電壓高時暗顯示之通常白模式(normally white)；也可以使用施加電壓低時暗顯示、施加電壓高時明顯示之通常黑模式(normally black)。
另外，於液晶胞之兩側設置偏光板或光學零件時，可以和以上所述相同、也可以和以上所述相異。於液晶顯示裝置形成之際，可以在適宜位置上配置1層或2層以上的輝度提升薄膜、集光膜片(prism sheet)、稜鏡陣列聚光板(lens array sheet)、導光板、光擴散板、或背光源等適宜零件。
本發明之液晶顯示裝置由於具備了韌性與表面硬度優異的本發明之偏光板，所以同時成為韌性與表面硬度優異之液晶顯示裝置。另外，具備透濕度小於10g/day．m2之保護層A之偏光板的液晶顯示裝置其耐久性也優異。
【實施例】
接著，利用實施例及比較例而將本發明更詳細地說明。但是，以下實施例並非用於限定本發明。
(1)使用材料
樹脂a：
聚甲基丙烯酸甲酯(以下、簡稱「PMMA」。商品名：H001，三菱人造纖維社製)
聚乙烯(以下、簡稱「PS」。商品名：Toyo Styrene GP.G320C，東洋乙烯社製)
樹脂b：
降冰片烯系樹脂(以下、簡稱「NB」。商品名： ZEONOR 1060，日本ZEON公司製)
聚碳酸酯樹脂(以下、簡稱「PC」。商品名：Panlite K-1300Y，帝人化成社製)
三醋酸纖維(以下、簡稱「TAC」。厚40μm、商品名：KC40X2M，KONICA MINOLTA CO.,LTD.製)
接著層：
乙烯-醋酸乙烯基共聚合物(以下、簡稱「EVA1」。商品名：EVAFLEX，三井杜邦化學社製)
變性乙烯-醋酸乙烯基共聚合物(以下、簡稱「EVA2」。商品名：MITSUBISHI．MODIC AP543，三菱化學社製)
(2)曲彈性率的測定
保護層A之a層與b層的彎曲彈性率係以JIS K 7171為標準，並使用拉張試驗機測定。
(3)透濕度的測定
透濕度係以JIS K 7209為標準進行測定。
(實施例1)
(1)構成保護層A之透明薄膜(A1)的製造
將PMMA往裝填於雙機(double flight)型50mm的一軸押出機(螺絲有效長度L與螺絲徑D之比值為L/D=28)之漏斗狀裝置(hopper)投入，並於押出機出口溫度260℃、押出機之齒輪泵回轉數12rpm下，將溶融樹脂供給於模具出口之表面粗糙度Ra為0.1μm的多歧管模具。其中，上述一軸押出機設置有目開10μm之葉碟形狀的聚合物過濾器。
另一方面，將NB往雙機(double flight)型50mm的一軸押出機(L/D=30)之漏斗狀裝置(hopper)導入，並於押出機出口溫度260℃、押出機之齒輪泵回轉數6rpm下，將溶融樹脂供給於模具出口之表面粗糙度Ra為0.1μm的多歧管模具。
然後，藉由共壓出成形法，將溶融狀態之PMMA(a層)、NB(b層)、EVA(接著層=x層)分別於260℃下由多歧管模具吐出，並丟入溫度調整在130℃的冷卻桿(roll)，接著通過溫度調整在50℃的冷卻通桿，而得到由a層(20μm)-x層(4μm)-b層(32μm)-x層(4μm)-a層(20μm)之3種5層所組成之寬度600mm、厚度80μm的透明薄膜(A1)。
(2)構成保護層B之透明薄膜(B)的製造
使用同軸二軸延伸機，於溫度(予熱溫度、延伸溫度、熱固定溫度)136℃、縱延伸倍率1.41倍、橫延伸倍率1.14倍下，將降冰片烯(norbornene)系樹脂薄膜(商品名：ZEONOR薄膜ZF-14-100、厚度100μm、日本ZEON公司製)同時進行二軸延伸，以得到厚度89μm之延伸薄膜。所得之延伸薄膜的遲滯(retardation,Re)為20nm、Rth為300nm。可以使用此延伸薄膜(透明薄膜(B))作為保護層B。
薄膜面內之遲滯(Re)如下所測定。
薄膜面內之主折射率以nx、ny表示、薄膜之厚度以d(nm)表示；則Re=(nx-ny)×d可求出。
另外，薄膜之厚度方向的遲滯(Rth)則在面內之主折射率以nx、ny表示、厚度之方向的折射率以nz表示、厚度以d(nm)表示時，利用Rth=[(nx+ny)/2-nz]×d求出。
折射率(nx、ny、nz)係藉由使用習知的自動複折射計(KOBRA-21ADH、王子記測器社製)測定薄膜面內之任意5處，測定5回，並利用上述測定結果算出種種遲滯(Re、Rth)，以算出結果的平均值作為遲滯之代表值。
另外，遲滯(△R)係可以藉由次式(1)或(2)任一求出，根據以下的式(1)及(2)得出之任一較大一方的值即作為△R。在此實施例中，R係遲滯之代表值；Rmin係遲滯之最小值；Rmax係遲滯之最大值。
【數2】 △R=(R-Rmin)/R×100(%)...(1) △R=(R-Rmax)/R×100(%)...(2)
測定之結果，Re、Rth之不規則分布同時在2%以內。
(3)偏光子的製造
將厚度75μm之聚乙烯乙醇薄膜(商品名：Kuraray uinylon # 7500，Kuraray公司製)以載具裝載，同時浸漬於0.2g/L碘、30g/L碘化鉀組成的水溶液內，同時進行一軸延伸至6.0倍，進行5分間左右之硼酸處理。最後，於室溫下乾燥24小時，製成偏光子。偏光度係99.995%。
(4)透明薄膜(A1)及透明薄膜(B)之表面處理
於保護層A及B的表面，使用高周波發信機(Corona generator HV05-2，Tamtec社製)，以輸出電壓100%、輸出250W、直徑1.2mm之無線電極、且電極長240mm、功率電極間1.5mm之條件，進行3秒間環形放電處理。
(5)偏光板的製作
在施加保護層A之表面處理的面上，隔著丙烯酸系接著劑(商品名：DP-8005 Clear，住友SUMITOMO 3M CO.,LTD.製)與偏光子貼合，另外，偏光子之另一面也隔著丙烯酸系接著劑(商品名：DP-8005 Clear，住友SUMITOMO 3M CO.,LTD.製)而與施加保護層B之表面改質處理的面貼合，以製成偏光板。
(6)將偏光板安裝於液晶監視器的製程
將夾有液晶胞之偏光板及視野角補償薄膜從市面販售之液晶監視器(使用TN模式、OCB模式、VA模式、MVA模式、或IPS模式之20V型液晶監視器)上剝除，並將上述所得之偏光板1貼上，以製成評價用之監視器。
(實施例2)
使用PS作為樹脂a，以取代實施例1之PMMA，此外皆與實施例1相同。藉由共壓出成形法，而得到由a層(20μm)-x層(4μm)-b層(52μm)-x層(4μm)-a層(20μm)之3種5層所組成之寬度600mm、厚度100μm的透明薄膜(A2)。之後，與實施例1相同，製作偏光板，並將所得之偏光板安裝於液晶監視器上。
(實施例3)
以a層(30μm)-x層(4μm)-b層(66μm)之3種3層所組成的透明薄膜取代實施例1之共押出成形中的3種5層透明薄膜，此外皆與外實施例相同，而得到寬度600mm、厚度100μm的透明薄膜(A3)。之後，與實施例1相同，製作偏光板， 並將所得之偏光板置於目視認定a層之側，且安裝於液晶監視器上。
(實施例4)
使用PC作為樹脂b，以取代實施例1之NB，此外皆與實施例1相同。藉由共壓出成形法，而得到由a層(20μm)-x層(4μm)-b層(32μm)-x層(4μm)-a層(20μm)之3種5層所組成之寬度600mm、厚度80μm的透明薄膜(A4)。之後，與實施例1相同，製作偏光板，並將所得之偏光板安裝於液晶監視器上。
(實施例5)
使用TAC作為樹脂b，以取代實施例1之NB，此外皆與實施例1相同。藉由在TAC薄膜之兩面上塗佈EVA2之10重量%的甲苯溶液至乾燥後之厚度為3μm的程度。接著，於TAC薄膜之兩面上層壓厚度20μm之PMMA薄膜，以得到由a層(20μm)-x層(3μm)-b層(40μm)-x層(3μm)-a層(20μm)之3種5層所組成之寬度600mm、厚度86μm的透明薄膜(A5)。之後，與實施例1相同，製作偏光板，並將所得之偏光板安裝於液晶監視器上。
(比較例1)
以由PMMA所組成之單層薄膜作為保護層A，而得到厚度100μm之透明薄膜(A6)。之後，與實施例1相同，製作偏光板，並將所得之偏光板安裝於液晶監視器上。
(比較例2)
以由NB所組成之單層薄膜作為保護層A，而得到 厚度100μm之透明薄膜(A7)。之後，與實施例1相同，製作偏光板，並將所得之偏光板安裝於液晶監視器上。
韌性及表面硬度的評價試驗
(1)損傷目視認定性試驗
實施例1~5、比較例1、2所得之偏光板的積膜之使用面(a層)的表面硬度，係根據JIS K 5600，使用2H的鉛筆以250g荷重進行測定。將測定後之偏光板配置於液晶監視器後，使顯視器呈現白顯示，於傾斜45度之角度觀察畫面。鉛筆所引起之損傷若無法看出時評價為○；損傷若可以看出時則評價為×。
(2)可撓性評價試驗
將實施例1~5、比較例1、2所得之保護層A所組成的透明薄膜(A1)~(A7)個別開1cm×5cm之孔，而得試驗薄膜。如第7圖所示，將所得之試驗薄膜10捲覆於3mmψ之鋼製的棒2上，且將捲覆之薄膜10於鋼製的棒2處進行可否彎斷之測試。合計進行10回，以折不斷之回數作為可撓性之指標。
將構成實施例1~5中所得之透明薄膜(A1)~(A5)、比較例1、2中所得之透明薄膜(A6)、(A7)的a層之樹脂a、b的種類、a層、b層的彎曲彈性率、構成接著層(x層)之接著樹脂的種類、層構成(厚度)、透濕度彙整並顯示於第1表。另外，上述損傷目視認定性試驗的評價結果、可撓性評價試驗的結果也示於第1表。
【表1】
根據第1表可以得知，在具備彎曲彈性率相對大之a層、與彎曲彈性率相對小之b層的積層薄膜(透明薄膜(A1)~(A5))是保護層A的偏光板之液晶顯示裝置(實施例1~5)中，具有損傷目視認定性試驗及可撓性評價試驗可以同時獲得良好結果、強韌且表面硬度高的偏光板。
另一方面，在具備僅由表面硬度高之PMMA所組成之透明薄膜(A6)為保護層A之偏光板的液晶顯示裝置(比較例1)中，具有損傷目視認定性試驗的結果良好、但可性評價試驗的結果差、韌性差之偏光板。另外，在具備僅由表面硬度低之NB所組成之透明薄膜(A7)為保護層A之偏光板的液晶顯示裝置(比較例2)中，具有可性評價試驗的結果良好、但損傷目視認定性試驗的結果差、韌性差之偏光板。表面硬度低NB透明(A7)保護層A偏光板備液晶顯示裝置(比較例2)、可性評價試驗的結果良好、傷視認性試驗結果惡、表面硬度低之偏光板。
另外，實施例1~5所得之透明薄膜(A1)~(A5)的透濕度在10g/day．m2以下、且耐濕性優異。因此，使用上述透明薄膜(A1)~(A5)之偏光板、及具備上述偏光板之液晶顯示裝 置其耐久性也優異。
(3)液晶顯示性能的評價試驗
將液晶顯示面板從市面販售之液晶監視器(使用TN模式、OCB模式、VA模式、MVA模式、或IPS模式之20V型液晶監視器)取出，且從設置於目視認定側之夾有液晶胞的偏光板及視野角補償薄膜之中，剝除偏光板及視野角補償薄膜，取而代之的是將實施例1~5及比較例1、2所得之偏光板設置於該液晶胞。接者，在黑顯示之背景下顯示白文字，並從正面上下左右移動視線，且於此時測定無法讀取白文字之角度。
測定之結果如第2表所示。
(4)色不均評價試驗
將上述液晶顯示性能之評價試驗所製作之液晶顯示裝置呈現暗顯示，於溫度60℃、濕度90%下放置300小時。之後，於暗室內從正面觀察上述顯示畫面全體，並以下列指標進行評價。
○：全體地呈現均一黑顯示時，不會漏光。
△：可以在額緣的上下左右看見暗顯示之色不均。
×：可以在額緣的上下左右看見漏光。
評價之結果如第2表所示。
(5)輝點缺損評價試驗
將上述液晶顯示性能之評價試驗所製作之液晶顯示裝置呈現暗顯示，於溫度60℃、濕度90%下放置300小時，並於暗室內從正面觀察上述顯示畫面全體，且數算輝點的數 目。結果如第2表所示。
由第2表可知，使用實施例1~5的偏光板而得之 液晶顯示裝置相較於使用比較例1、2的偏光板而得之液晶顯示裝置而言，不論液晶模式為何，皆具有優異的視野角特性。另外，在高溫、高濕度的環境下，即便長時間(300時間)放置後，也不會發生色不均、與輝點缺損。
另一方面，使用比較例1、2的偏光板而得之液晶顯示裝置與使用實施例的偏光板而得之液晶顯示裝置相比，以試驗中所使用之液晶模式而言，視野角特性係同等惡劣。另外，在高溫、高濕度的環境下，長時間(300時間)放置後，會發生色不均、與輝點缺損。
【產業上的利用可能性】
根據本發明，可以提供具有同時優異的韌性與表面硬度之偏光子保護機能的偏光板、及具備上述偏光板之液晶顯示裝置。
另外，以本發明之偏光板及液晶顯示裝置而言，保護層A的透濕度在10g/day．m2以下之偏光板、及具備上述偏光板之液晶顯示裝置其耐久性也優異。
1a‧‧‧a層
1b‧‧‧b層
1c‧‧‧c層
1x‧‧‧x層
10A‧‧‧保護層A
10B‧‧‧保護層A
10C‧‧‧保護層A
10D‧‧‧保護層A
10E‧‧‧保護層A
10F‧‧‧保護層A

Claims (17)

  1. 一種偏光板，依序至少包括：保護層A、偏光子及保護層B，其中上述保護層A係以熱可塑性樹脂為主成份，並至少包含a層及b層而形成，上述a層所含之熱可塑性樹脂為選自乙烯芳香族聚合物、聚丙烯腈聚合物、乙烯脂環式碳氫聚合物及上述的氫化物所組成之族群中至少一種，上述a層的彎曲彈性率大於上述b層的彎曲彈性率。
  2. 一種偏光板，依序至少包括：利用共押出法而得的保護層A、偏光子及保護層B，其中上述保護層A係以熱可塑性樹脂為主成份，並至少包含a層及b層而形成，上述a層所含之熱可塑性樹脂為選自乙烯芳香族聚合物、聚丙烯腈聚合物、乙烯脂環式碳氫聚合物及上述的氫化物所組成之族群中至少一種，上述a層的彎曲彈性率大於上述b層的彎曲彈性率。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之偏光板，其中上述保護層A之透濕度係小於10g/day．m2。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之偏光板，其中上述a層之彎曲彈性率係介於3GPa~4GPa之間。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之偏光板，其中上述b層之彎曲彈性率係介於0.1GPa~3GPa之間。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之偏光板，其中上述a層與b層之彎曲彈性率的差係介於0.2GPa~2.5GPa之間。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之偏光板，其中上述保護層B包括含脂環式構造之聚合物、纖維素系樹脂、或聚碳酸酯系樹脂，且上述保護層B係為具有複折射性的層。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之偏光板，其中上述b層與偏光子相鄰。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之偏光板，其中上述b層之彎曲彈性率係介於2.1GPa~3GPa之間且厚度係介於5~52μm之間。
  10. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之偏光板，更包括堅硬塗層，其中上述保護層A係位於上述堅硬塗層和偏光子之間。
  11. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之偏光板，其中上述保護層A包括位於上述a層和上述b層之間的x層，上述x層的材料係聚酯型聚氨酯系樹脂、聚醚型聚氨酯系樹脂、聚異氰酯系樹脂、聚石蠟系共聚合物、主鏈上具有碳氫化物骨格之樹脂、聚氨機化合物樹脂、丙烯酸系樹脂、氯化乙烯-醋酸乙烯共聚合物、氯化橡膠、環化橡膠、於上述聚合物內導入極性基而得之變性物、或乙烯芳香族-共軛雙烯團共聚合物的氫添加物。
  12. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之偏光板，保護層A包括c層，上述b層位於上述a層和c層之間的位置。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之偏光板，上述c層係由與上述a層相同的材料所形成。
  14. 一種液晶顯示裝置，依序包括： 光源、入射側偏光板、液晶胞、與出射側偏光板，其中上述入射側偏光板及/或出射側偏光板係申請專利範圍第1項或第2項所述之偏光板。
  15. 一種液晶顯示裝置，依序包括：光源、入射側偏光板、液晶胞、與出射側偏光板，其中上述出射側偏光板係申請專利範圍第1項或第2項所述之偏光板。
  16. 一種液晶顯示裝置，依序包括：光源、入射側偏光板、液晶胞、與出射側偏光板，其中上述入射側偏光板及/或出射側偏光板係申請專利範圍第1項或第2項所述之偏光板，且該偏光板係以a層不與液晶胞相鄰的方式配置。
  17. 一種偏光板的製造方法，其係依序包括保護層A、偏光子及保護層B之如申請專利範圍第1項或第2項所述之偏光板的製造方法，包括：對保護層A進行第一表面處理；對保護層B進行第二表面處理；及將經表面處理的上述保護層A和經表面處理的上述保護層B隔著偏光子加以貼合。
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